背景及概述[1][2]
4-甲氧基芐醇,無色或微黃色液體。熔點23-25.5℃,沸點159℃,相對密度1.113(15/15℃),折光率1.5442。易溶于醇和醚,幾乎不溶于水,其化學式為:C8H10O2,結(jié)構(gòu)式為目前4-甲氧基芐醇通常作為食用香料食用,還可用于神經(jīng)保護。此外,研究表明4-甲氧基芐醇可通過降低細胞內(nèi)ROS水平、提高SOD活力、提高GSH 含量和/或抗細胞凋亡發(fā)揮抗氧化損傷的作用,從而提高細胞存活率,可以制備成為抗氧化劑,用于預防抗氧化損傷,應用前景良好。
應用[1][2][3][4][5][6]
1. 4-甲氧基芐醇可用于有機合成。
1)用于合成拉氧頭孢側(cè)鏈。
拉氧頭孢是一種新型半合成β-內(nèi)酰胺類廣譜抗生素,對β-內(nèi)酰胺酶穩(wěn)定性極高,對耐青霉酶的菌株和耐頭孢菌素的革蘭陰性菌都具有抗菌作用。近年來的需求量在逐年增加,使得它的化學合成方法不斷被人們所創(chuàng)新。拉氧頭孢的側(cè)鏈關鍵中間體4-(4-甲氧基芐 基氧基)苯丙二酸-4-甲氧基芐基單酯的化學合成,采用對甲氧基氯芐與對羥基苯乙酸經(jīng)酯化和醚化反應、強堿羧基α-H后羰基化制備。
其中對甲氧基氯芐不穩(wěn)定易二聚,且合成對甲氧基氯芐收率不高,純度低,廢酸水量大,后處理麻煩。拉氧頭孢7-側(cè)鏈化學合成法一般以對甲氧基芐醇為起始原料,羥甲基經(jīng)與二氯亞砜或氯化氫(溴化氫)鹵代反應成對甲氧基氯(溴)芐,再進行下一步的酯化和醚化的反應。在文獻中有提及采用氯化亞砜制備對甲氧基氯芐,收率也比較高,但存在反應設備要求高、不易控制反應、廢氣污染嚴重等問題。
采用氯化氫(20%)制備對甲氧基氯芐,反應條件溫和,但是存在產(chǎn)生大量廢酸水的環(huán)保問題。同時對甲氧基氯芐很不穩(wěn)定,易發(fā)生芐基的二聚反應,對拉氧頭孢7-側(cè)鏈化學合成后續(xù)反應有一定的影響。有研究提供一種合成拉氧頭孢側(cè)鏈的方法,避免了產(chǎn)生大量廢酸水、堿性廢渣的環(huán)保問題,同時降低了能耗,增加產(chǎn)品的收率以及純度。
方法包括如下的步驟:步驟1、對羥基苯乙酸與對甲氧基芐醇溶于惰性溶劑中,在反應器中使用固定化脂肪酶生物催化酯化,經(jīng)除水后得到拉氧頭孢側(cè)鏈中間體Ⅰ;步驟2、將拉氧頭孢側(cè)鏈中間體Ⅰ與對甲氧基芐醇溶于惰性溶劑中,在反應器中采用固定化漆酶生物催化醚化,經(jīng)除水后得到拉氧頭孢側(cè)鏈中間體Ⅱ;步驟3、拉氧頭孢側(cè)鏈中間體Ⅱ經(jīng)過羰基化后得到拉氧頭孢側(cè)鏈4-(4-甲氧基芐基 氧基)苯丙二酸-4-甲氧基芐基單酯。
上述技術(shù)方案中,將母核對羥基苯乙酸分兩步與對甲氧基芐醇反應,通過生物酶催化脫水成酯、成醚,有效的解決了大量酸廢水和大量強堿性廢渣的環(huán)保問題,幾乎做到零排放,符合綠色化工理念。
2)合成雙雜原子六元環(huán)。
該合成方法包括以烷基取代環(huán)丙烷與芐醇和/或?qū)籽趸S醇為起始原料,依次進行開環(huán)反應、酯基轉(zhuǎn)移反應、磺?;磻?、醇解反應及親核取代反應、催化氫化反應及第二磺?;磻俺森h(huán)反應,得到所需的雙雜原子六元環(huán)。以價格較為低廉的消旋烷基取代環(huán)丙烷為原料,參與開環(huán)反應,得到開環(huán)產(chǎn)物。
然后在酯酶的作用下,使開環(huán)產(chǎn)物發(fā)生酯基轉(zhuǎn)移反應,一次性得到所需的外消旋化合物。這避免了采用傳統(tǒng)方法中多步分離純化的合成步驟,縮短了合成路線。上述合成路線中還避免了需要使用的一些危險試劑,工藝更加安全,減少了廢渣的產(chǎn)生,也節(jié)約了工藝成本。
3)合成白藜蘆醇。
化合物白藜蘆醇(Resveratrol)化學名為(E)-3,4’,5-三羥基二苯乙烯,是一種含有芪類結(jié)構(gòu)的非黃酮類多酚化合物,具有明顯的抗氧化、抗自由基和延緩人體機能衰老的作用,具有顯著的抗癌、消炎、殺菌、降血脂、抗血栓、抗動脈粥樣硬化、預防心腦血管疾病的藥理活性,可以廣泛用于保健品、醫(yī)藥、化妝品等領域,在食品應用中,可作為功能性食品配料。
合成方法依次包括以如下步驟:將HBr氣體通入對甲氧基芐醇的苯溶液中,反應制得對甲氧基芐基溴;所得對甲氧基芐基溴與亞磷酸三乙酯混反應,制得對甲氧基芐基磷酸二乙酯;所得對甲氧基芐基磷酸二乙酯與氨基鈉、3,5-二甲氧基苯甲醛反應,得(E)-3,4’,5-三甲氧基二苯乙烯;(E)-3,4’,5-三甲氧基二苯乙烯與AlI3得白藜蘆醇。上述方法所需原料易得,降低了成本,反應條件溫和,反應操作得到簡化,產(chǎn)率也得到了提高。
2. 4-甲氧基芐醇能減輕大鼠胎鼠原代皮層神經(jīng)元OGD/Rep損傷。
神經(jīng)元形態(tài)結(jié)構(gòu)受損,提高OGD/Rep損傷皮層的存活率;減少OGD/Rep損傷皮層神經(jīng)元NO釋放,提高細胞內(nèi)SOD的活性、抑制MDA生成,且可通過顯著上調(diào)Bcl-2蛋白的表達,下調(diào)Bax蛋白及Caspase-3蛋白表達,從而抑制神經(jīng)細胞的凋亡,具有良好的神經(jīng)保護作用,可以制成神經(jīng)保護藥物,減輕神經(jīng)損傷;另一方面,4-甲氧基芐醇能促進神經(jīng)細胞的突觸生長,上調(diào)突觸生長有關蛋白,促進神經(jīng)細胞的修復,治療神經(jīng)損傷。
3. 4-甲氧基芐醇還可以用于制備夜蛾吸引劑組合物
夜蛾吸引劑組合物包括如下 物質(zhì)的混合物:約10-45wt%苯基乙醛,5-30wt%和更優(yōu)選10-20wt%茴香腦,0-30wt%,更優(yōu)選5-30wt%和選10-20wt%2-甲氧基芐醇,和0-30wt%,更優(yōu)選5-30wt%和選10-20wt%4-甲氧基芐醇。也可以提供5-30wt%和選10-20wt%包括β石竹烯的石竹烯,5-30wt%和選10-20wt%4-甲氧基-2-苯乙醇,和5-30wt%和選10-20wt% Z,3己烯基水楊酸酯。這些可選擇的組分中選的包括2甲氧基芐醇和4甲氧基芐醇的結(jié)合。
主要參考資料
[1] CN201610652234.3一種合成拉氧頭孢側(cè)鏈的方法
[2] CN201510278057.2 4-甲氧基芐醇在制備神經(jīng)保護藥物中的用途
[3] CN201510278051.5 4-甲氧基芐醇在制備抗氧化劑類藥物中的用途
[4] CN02828416.X 夜蛾吸引劑組合物
[5] CN201810068101.0 雙雜原子六元環(huán)的合成方法
[6] CN200610037059.3 一種白藜蘆醇的合成方法